2. Planeacin y control de la produccin Daniel Sippper
Departamento de ingeniera industrial Tel Aviv University Robert L.
Bulfin, Jr. Departamento de Ingeniera Industrial y de Sistemas
Auburn University Traduccin: M en C Murcia Gonzlez Osuna
Departamento de Ingeniera Industrial Facultad de Ingeniera, UNAM
Revisin tcnica: Ing. Silvina Hernndez Garca Departamento de
Ingeniera Industrial Facultad de Ingeniera, UNAM McGRAW-HILL MXICO
BUENOS AIRES CARACAS GUATEMALA LISBOA MADRID NUEVA YORK SAN JUAN
SANTA FE DE BOGOT SANTIAGO SAO PAULO AUCKLAND LONDRES MILN MONTREAL
NUEVA DELHI SAN FRANCISCO SINGAPUR ST. LOUIS SIDNEY TORONTO
3. Gerente de marca: Carlos Granados Islas Supervisara de
edicin: Leticia Medina Vigil Supervisor de produccin: Zeferino
Garca Garca PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN Prohibida la
reproduccin total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin
autorizacin escrita del editor. DERECHOS RESERVADOS 1998 respecto a
la primera edicin en espaol por McGRAW-HILL INTERAMERICANA
EDITORES, S.A. DE C.V. Una Divisin de The McGraw-Hill Companies,
Inc. Cedro Nm. 512, Col. Atlampa Delegacin Cuauhtmoc 06450 Mxico,
D.F. Miembro de la Cmara Nacional de Industria Editorial Mexicana,
Reg. Nm. 736 ISBN 970-10-1944-X Translated from the first edition
in English of PRODUCTION: PLANNING, CONTROL AND INTEGRATION
Copyright MCMXCVII, by The McGraw-Hill Companies, Inc. U. S. A ISBN
0-07-057682-3 1234567890 9076543218 Impreso en Mxico Printed in
Mxico Esta obra se termin de imprimir en Julio de 1998 en Impresora
Publl-Mex S.A. de C.V. Calz. San Lorenzo 279-32 Delegacin
Iztapalapa C.P. 09850 Mxico D.F. Se tiraron 5,000 ejemplares
4. Daniel Sipper es profesor en el departamento de ingeniera
industrial de Tel Aviv University. Curs la licenciatura en Tachnion
Israel Institute of Technology, la maestra en Columbia Uni- versity
y el doctorado en ingeniera industrial en Georgia Institute of
Technology. Antes de obtener su doctorado, el Dr. Sipper pas 11 aos
en la industria, tanto en Israel como en Estados Unidos. Trabaj en
diferentes aspectos de los sistemas industriales, con pues- to en
varias organizaciones y a diferentes niveles ingeniero de
investigacin, gerente de produccin y administrador de proyectos.
Entre los temas que analiz se encuentran manu- factura, control de
produccin, investigacin y desarrollo, control de proyectos y
planeacin estratgicaen diferentes industrias: de transformacin,
metal-mecnicas y de la defensa. Despus de terminar el doctorado, el
Dr. Sipper se qued como profesor en Georgia Tech. En 1972 se uni a
Tel Aviv University en Israel y estableci el programa de ingeniera
indus- trial, primero como licenciatura y en 1980 lo convirti en un
departamento independiente que otorga los tres diplomas. A travs de
los aos, el Dr. Sipper ha tomado parte en comits de nu- merosas
universidades importantes y en comits nacionales. Pertenece a HE,
INFORMS y ASME como "snior member" y forma parte tambin del comit
editorial del International Journal of Production Research. El Dr.
Sipper es presidente del Comit Cientfico de ICTAF
(Interdisciplinary Center for Technological Analysis and
Forecasting, en Tel Aviv University. Robert L. Bulfn, Jr. realiz su
licenciatura en ingeniera en Georgia Institute of Technology. Al
graduarse, acept un puesto en Celanese Fibers Company como
ingeniero industrial. Ah se involucr en todas las etapas de la
ingeniera industrial: diseo del trabajo, estndares y mto- dos,
control de calidad, optimizacin de procesos, distribucin de planta,
flujo de materiales y control de inventarios. Despus de dejar
Celanese, Bob regres a Georgia Tech y obtuvo la maestra y el
doctora- do en ingeniera industrial y de sistemas. Al terminar el
doctorado acept ir como profesor de ingeniera industrial y de
sistemas en la University of Arizona. Ah estuvo a cargo de la ense-
anza de cursos a nivel licenciatura y de graduados de ingeniera
industrial y de investigacin
5. VI SOBRE LOS AUTORES de operaciones. Dej Arizona al aceptar
un puesto de profesor en Auburn University, donde a la fecha es
profesor de ingeniera industrial. Los intereses docentes y de
investigacin del Dr. Bulfin se centran en la planeacin y con- trol
de la produccin e investigacin de operaciones. Ha trabajado en
numerosas industrias pri- vadas, que incluyen los sectores de
minas, electrnica, agricultura, ingeniera espacial, plsti- cos,
textiles y conformado de metales. Su investigacin est dedicada
primordialmente a la planeacin y control de la produccin; ha
apoyado a NASA, DoD, USAID y varias compaas privadas.
6. Prefacio Agradecimientos El paradigma de la produccin 1
Produccin global 1 1.1 Evolucin de los sistemas de produccin 1
1.1.1 Historia; 1.1.2 Teoras administrativas 1.2 El ambiente
competitivo 5 1.2.1 Posicin en el momento; 1.2.2 El deterioro de la
competitividad; 1.2.3 El cambio en el medio ambiente Seccin 1
Ejercicios 7 2 Sistemas de produccin 7 2.1 El flujo del proceso 8
2.2 Construccin de bloques 9 2.2.1 Estructura fsica; 2.2.2
Estructura organizacional 2.3 Tecnologa 14 2.4 Tamao de la
organizacin 15 Seccin 2 Ejercicios 15 3 Tecnologas para la
administracin de la produccin 16 3.1 Evolucin 16 3.2 Planeacin y
control de la produccin 17 3.3 Ciclo de vida de un producto 18 3.4
Tecnologa apropiada 19 Seccin 3 Ejercicios 20 4 Decisiones en los
sistemas de produccin 21 4.1 Horizonte de planeacin 21 4.2 Tipos de
decisiones 22 Seccin 4 Ejercicios 22 5 Resumen 23 6 Referencias
24
7. VIII CONTENIDO 1 Introduccin 26 2 La rueda de la
competitividad 27 3 El centro 27 Seccin 3 Ejercicios 29 4 El crculo
de distribucin 29 4.1 Calidad 29 4.2 Tiempo 30 4.3 Costo 31 4.4
Conclusiones 32 Seccin 4 Ejercicios 32 5 El crculo de soporte 33
5.1 Alcance 33 5.2 Integracin 34 5.3 Flexibilidad 35 5.4 Diseo 36
5.5 Sencillez 36 5.6 Variabilidad 36 5.7 Jalar (pul) 37 5.8
Desperdicio/valor 38 5.9 Mejora 39 5.10 Papel de la administracin
39 5.11 Papel del empleado 40 Seccin 5 Ejercicios 40 6 El crculo de
impacto 42 Seccion Ejercicios 42 7 Objetivo de los sistemas de
produccin 43 8 Del concepto a la implantacin 43 8.1 Panorama:
sistemas de produccin integrados 43 8.2 Aspectos de los sistemas de
produccin integrados 44 8.2.1 Grado de integracin; 8.2.2 Esencia de
la integracin; 8.2.3 Estrategia de integracin 8.3 Diseo de sistemas
de produccin integrados 46 8.3.1 Sistemas de manufactura celular
(CMS); 8.3.2 Sistemas de manufactura flexible (FMS); 8.3.3
Manufactura integrada por computadora (CIM); 8.3.4 Beneficios de
los sistemas de produccin integrados 8.4 Procesos de integracin 51
8.4.1 Trabajo en equipo; 8.4.2 Ingeniera concurrente; 8.4.3
Administracin de la calidad total (TQM) Seccin 8 Ejercicios 54
8. CONTENIDO IX 9 Manufactura de clase mundial (MCM) 55 9.1
Produccin ligera 57 9.2 Manufactura gil 57 9.3 Ligera contra gil 58
Seccin 9 Ejercicios 58 10 Resumen 58 11 Referencias 59 3 Solucin de
Problemas 61 1 Introduccin 61 1.1 Problemas 61 1.2 Soluciones 62
1.3 Analistas de problemas 63 Seccin 1 Ejercicios 63 2 Enfoque de
solucin de problemas 63 Seccin 2 Ejercicios 65 3 Identificacin del
problema 65 3.1 Misin del problema 66 3.2 Dueos del problema 67 3.3
Suposiciones 68 3.4 Enunciado inicial del problema 68 Seccin 3
Ejercicios 69 4 Comprensin del problema 71 4.1 La perspectiva de
sistemas 71 4.2 Metas 72 4.3 Caractersticas del problema 72 4.4
Validacin de la comprensin 73 4.5 Enunciado del problema 73 Seccin
4 Ejercicios 75 5 Desarrollo de un modelo 75 5.1 Representaciones
de modelos 75 5.2 Datos 76 5.3 Conceptos de modelado 78 5.3.1
Fronteras; 5.3.2 Objetivos; 5.3.3 Restricciones; 5.3.4 Relaciones
5.4 Suposiciones y participacin 80 5.5 Validacin interna 80 Seccin
5 Ejercicios 82 6 Solucin del modelo 82 6.1 Validacin externa 83
6.7.7 Simplificacin; 6.1.2 Anlisis histrico
9. X CONTENIDO 6.2 Solucin estratgica 84 Seccin 6 Ejercicios -
86 7 Interpretacin de la solucin 86 Seccin 7 Ejercicios 88 8
Implantacin 88 Seccin 8 Ejercicios 90 9 Software 91 10 Evolucin 91
11 Resumen 92 Minicaso: Asuntos de peso 92 12 Referencias 94 4
Pronsticos 96 1 Introduccin 96 2 El sistema de pronsticos 97 2.1
Identificacin del problema 97 2.2 Comprensin del problema 97 2.2.1
Caractersticas del problema; 2.2.2 Datos; 2.2.3 Meta de pronstico
2.3 Desarrollo de un modelo 102 2.4 Solucin del modelo 103 2.5
Interpretacin e implantacin de la solucin 103 2.6 Observaciones 105
Seccin 2 Ejercicios 105 3 Pronsticos cualitativos 107 3.1
Investigacin de mercado 107 3.2 Opinin de expertos y el mtodo
Delphi 108 3.3 Comentarios sobre los mtodos de pronsticos
cualitativos 110 Seccin 3 Ejercicios 111 4 Pronsticos causales con
regresin 111 4.1 Regresin lineal simple 112 4.2 Otros modelos de
regresin 115 4.3 Comentarios sobre regresin 118 Seccin 4 Ejercicios
119 5 Mtodos de series de tiempo 122 5.1 Proceso constante 122
5.1.1 Mtodos simples; 5.1.2 Promedios mviles; 5.1.3 Suavizamiento
exponencial simple 5.2 Proceso con tendencia 131 5.2.1
Suavizamiento exponencial doble; 5.2.2 Otros mtodos
10. CONTENIDO XI 5.3 Proceso estacional 134 Seccin 5 Ejercicios
141 6 Otros mtodos de pronsticos 145 6.1 Mtodo del pronstico
central 145 6.2 Mtodos cualitativos 146 6.3 Mtodos causales 148 6.4
Mtodos de series de tiempo 149 7 Control del pronstico 151 7.1
Error del pronstico 152 7.2 Seal de seguimiento 156 7.3 Accin
correctiva 159 Seccin 7 Ejercicios 161 8 Software 162 9 Los
pronsticos en la prctica 163 10 Evolucin 168 11 Resumen 168
Minicaso: BF Swings 169 12 Referencias 172 5 Planeacin agregada 175
1 Introduccin 175 2 Influencia en la demanda 175 3 Planeacin de la
produccin 176 4 Aspectos de la planeacin agregada 177 4.1 Capacidad
177 4.2 Unidades agregadas 178 4.3 Costos 178 Seccin 4 Ejercicios
180 5 Mtodos con hoja de clculo 180 5.1 Plan de inventario cero 181
5.2 Plan de fuerza de trabajo nivelada 184 5.3 Planes mixtos 188
5.4 Comparacin de planes 189 5.5 Resumen de los mtodos con hoja de
clculo 189 Seccin 5 Ejercicios 189 6 Enfoques de programacin lineal
para la planeacin agregada 192 6.1 Restricciones 193 6.2 Costos 193
6.3 Un modelo 193
11. XII CONTENIDO 6.4 Un problema como ejemplo 194 6.5 Aspectos
prcticos sobre el uso de programacin lineal 196 6.6 Extensiones 196
Seccion Ejercicios 197 7 Modelos de transporte 198 7.1 Modelo de
planeacin de la produccin 199 7.2 Extensiones 200 Seccin 7
Ejercicios 200 8 Planes desagregados 202 8.1 Tiempo de agotamiento
202 8.2 Modelos de programacin entera 203 Seccin 8 Ejercicios 205 9
Modelos avanzados de planeacin de la produccin 205 9.1 Productos
mltiples 205 9.2 Procesos y productos mltiples 208 Seccin 9
Ejercicios 210 10 Planeacin agregada en la prctica 211 11 Evolucin
214 12 Resumen 215 Minicaso: BF Swings II 216 13 Referencias 217 6
Inventarios sistemas de demanda independiente 218 1 Conceptos de
inventarios 219 1.1 El papel que juega el inventario 219 1.2
Terminologa de inventario 220 1.3 Costos de inventario 221 1.4
Medidas de efectividad 223 1.5 Polticas de inventario 224 1.6
Relevancia de los modelos de inventarios 225 Seccin 1 Ejercicios
225 2 Decisiones de cantidad 228 2.1 Modelos estticos de tamao de
lote 228 2.1.1 Cantidad econmica a ordenar (EOQ); 2.1.2 Cantidad
econmica a producir (EPQ) con extensiones; 2.1.3 Descuentos por
cantidad; 2.1.4 Modelos de artculos mltiples con restriccin de
recursos; 2.1.5 rdenes para mltiples artculos Seccin 2.1 Ejercicios
258
12. CONTENIDO XV 3 Programacin de una sola mquina 407 3.1
Tiempo de flujo mnimo 407 3.1.1 Retraso; 3.1.2 Tiempo de flujo
ponderado 3.2 Tardanza mxima y retraso mximo 410 3.3 Nmero de
trabajos tardos 411 3.3.1 Nmero ponderado de trabajos tardos; 3.3.2
Tiempo de flujo mnimo sin trabajos tardos 3.4 Tardanza mnima 413
3.5 Adelanto y tardanza mnimos con fecha de entrega comn 417 3.6
Programa dinmico 419 3.7 Tiempos de preparacin mnimos 421 3.7.1
Heurstico para el tiempo de preparacin ms corto; 3.7.2 Algoritmo
basado en el arrepentimiento; 3.7.3 Un algoritmo de ramificacin y
acotamiento 3.8 Mtodos de bsqueda de una sola mquina 428 3.8.1
Bsqueda en la vecindad; 3.8.2 Simulacin de recocido 3.9 Resultados
para una sola mquina 433 Seccin 3 Ejercicios 434 4 Mquinas
paralelas 439 4.1 Tiempo de flujo 440 4.2 Lapso de produccin 441
4.3 Otros modelos 443 Seccin 4 Ejercicios 443 5 Talleres de
produccin continua 444 5.1 Lapso en un taller de produccin continua
con dos mquinas: algoritmo de Johnson 444 5.2 Lapso de produccin
con ms de dos mquinas 447 5.2.1 Agoritmos heursticos; 5.2.2
Enfoques de ramificacin y acotamiento 5.3 Otras medidas 453 Seccin
5 Ejercicios 454 6 Produccin intermitente 456 6.1 Produccin
intermitente en dos mquinas 456 6.2 Despacho 458 Seccin 6
Ejercicios 462 7 Sistemas de programacin con capacidad finita 463 8
Software 467 9 Evolucin 469 10 Resumen 470 Minicaso: llana Designs
470 11 Referencias 472
13. XVI CONTENIDO 1 Introduccin 475 1.1 Proyectos 475 1.2
Planeacin, programacin y control 476 1.3 Beneficios 478 1.4
Desarrollo de productos 478 Seccin 1 Ejercicios 480 2 Planeacin 483
2.1 Organizacin del proyecto 483 2.2 Definicin del proyecto 483 2.3
Definicin de las actividades y la red 484 2.4 Estimacin de la
duracin de las actividades 487 Seccin 2 Ejercicios 488 3
Programacin 488 3.1 Pasada hacia adelante 490 3.2 Pasada hacia atrs
494 3.3 Ruta crtica y actividades crticas 497 3.4 Programacin de
actividades 499 3.5 Aceleracin del proyecto 500 Seccin 3 Ejercicios
501 4 Control del proyecto 503 4.1 Control del programa 503 4.2
Control de costos 505 4.2.1 Planeacin y programacin de costos;
4.2.2 Control Seccin 4 Ejercicios 510 5 Enfoque de PERT para la
administracin de proyectos 511 5.1 Distribucin de la duracin de las
actividades 511 5.2 Anlisis probabilstico del tiempo de terminacin
del proyecto 513 5.3 Limitaciones de PERT 516 Seccin 5 Ejercicios
517 6 Recursos limitados 518 6.1 Enfoques grficos 519 6.2 Lmites
fijos de recursos 523 6.3 Otros aspectos 527 Seccion Ejercicios 528
7 Trueques tiempo/costo 529 7.1 Tiempo normal y reducido 529 7.2
Procedimiento heurstico para reducir 530 7.3 Enfoque de programacin
lineal para el trueque tiempo/costo 532 Seccin 7 Ejercicios 534 8
Software 535
14. CONTENIDO XVII 9 Evolucin 536 10 Resumen 537 Minicaso:
Fabricantes de llantas FasTrak 538 11 Referencias 539 1 Introduccin
542 2 Aspectos relacionados con la integracin 543 2.1 La produccin
y la organizacin 543 2.2 Arquitectura del control 544 2.3
Integracin entre plantas 550 2.3.1 Planeacin y control de la
produccin integrados Seccin 2 Ejercicios 551 3 Sistemas empujar 552
3.1 Filosofa 552 3.2 Sistemas MRPII 553 3.3 Componentes del sistema
553 3.4 Integracin y software 556 3.5 Aplicaciones industriales 560
Seccin 3 Ejercicios 562 4 Sistemas jalar 563 4.1 Filosofa 563 4.2
El principio de jalar 564 4.3 Sistemas JIT 565 4.4 Sistemas kanban
566 4.4.1 Sistema de tarjeta dual; 4.4.2 Sistemas de una sola
tarjeta; 4.4.3 Caractersticas del sistema kanban 4.5 Modelos JIT
570 4.5.1 Sistemas de produccin jalar con un modelo mixto
secuencial; 4.5.2 Nmero de kanbans requeridos; 4.5.3 Flujo de
materiales basado en el tiempo 4.6 Modelos CONWIP 575 4.6.1 Control
de la produccin basada en CONWIP; 4.6.2 Evaluacin del desempeo del
control CONWIP 4.7 Reduccin de preparaciones 580 4.7.1 Principios
de diseo; 4.7.2 Economa de la reduccin de preparaciones 4.8
Software 586 4.9 Aplicaciones industriales 587 Seccin 4 Ejercicios
588
15. XVIII CONTENIDO 5 Sistemas de cuello de botella 590 5.1
Filosofa 590 5.2 Los principios del cuello de botella: OPT 591 5.3
Teora de restricciones (TOC) 593 5.4 Tcnica TAC 598 5.5 Programacin
de cuellos de botella 600 5.5.1 Deteccin de la mquina cuello de
botella; 5.5.2 Programacin de la mquina cuello de botella; 5.5.3
Programas hacia atrs y hacia adelante 5.6 Software 606 5.7
Aplicaciones industriales 608 5.8 Eplogo 609 Seccin 5 Ejercicios
610 6 Sistemas hbridos jalar-empujar 612 7 Comparacin 614 7.1
Empujar, jalar y cuellos de botella 614 7.2 Hacia el futuro 617
Seccin 7 Ejercicios 618 8 Evolucin 618 9 Resumen 619 Minicaso: T
& A Alarms 621 Minicaso: TVG Manufacturing 622 10 Referencias
625
16. Este prefacio describe la filosofa, el enfoque y el
contenido de Planeacin y control de la pro- duccin. Este libro
analiza los sistemas de produccin, el esqueleto dinmico de la
manufactura y el servicio modernos. Sin una planeacin, control e
integracin inteligentes de los sistemas de produccin, ningn negocio
ser competitivo en el mercado global actual. Escribimos este libro
por dos razones. Primero, el entorno de produccin se encuentra en
cambio continuo. Segundo, la respuesta de la comunidad acadmica es
el cambio de planes de estudio. Despus de varios aos de enseanza y
trabajo en los sistemas productivos, quisimos ser parte de este
emocionante cambio. Lo que el libro cubre refleja nuestra
experiencia docente y el trabajo en los sistemas de produccin,
combinados con el estudio de los temarios en los programas de
ingeniera y admi- nistracin, y una evaluacin de las necesidades
futuras. Se cubren la evolucin de los sistemas productivos, la
solucin de problemas, pronsticos, planeacin agregada, inventarios,
planea- cin de requerimientos de materiales, programacin,
administracin de proyectos y planeacin y control de la produccin.
Suponemos que el estudiante est familiarizado con la estadstica
bsica y la investigacin de operaciones. Ms adelante se describirn
con detalle los captulos. La mayor parte de los libros presentan el
control de la produccin como una coleccin de mo- delos y
algoritmos. Sentimos que stos son importantes y que el estudiante
debe aprenderlos, pero es poco probable que algn modelo se ajuste
con exactitud a las situaciones que se en- cuentren despus de
graduarse. As, se hace hincapi en cmo resolver estos problemas.
Esto significa el desarrollo de modelos, la comprensin de las
suposiciones que los fundamentan, la identificacin de las
necesidades de datos y el conocimiento de cundo y cmo usarlos. Es
sencillo desarrollar ciertas habilidades, todo lo que se necesita
es que nos digan qu ha- cer y seguir la "receta". Aprender el
algoritmo simplex es un ejemplo. stas son cosas que una computadora
puede hacer muy bien. Otras habilidades, como convertirse en un
buen analista de problemas, son ms difciles. Lograrlo es como
aprender a montar en bicicleta alguien puede decirnos cmo pero en
realidad la nica manera de aprender es hacindolo. En una si- tuacin
ideal, este tipo de habilidades se aprenden como asistente o
aprendiz, pero la mayora de las compaas quieren que sus empleados
sean productivos de inmediato. Para ayudar al es- Prefacio
17. XX PREFACIO tudiante, hemos incluido un captulo sobre
solucin de problemas. Muchos piensan que estas habilidades se
desarrollan en cursos anteriores, no estamos de acuerdo. Nuestro
enfoque con- trolado por el problema pone de manifiesto an ms la
importancia del razonamiento. El mejor trmino para describir
nuestro enfoque es "controlado por el problema". Casi todos los
captulos comienzan con un ejemplo ilustrativo del entorno del
problema, estableciendo el escenario para el tema bajo estudio.
Cada captulo cuenta con una variedad de ejemplos que muestran la
tcnica especfica o el concepto que se estudia. Cuando es apropiado,
el captulo contiene un resumen y un breve panorama sobre la
evolucin del tema. Adems, segn es nece- sario, la presentacin
resalta los aspectos computacionales y se dedica una seccin
separada a la disponibilidad de software en el rea especfica. El
anlisis incluye un tratamiento matemtico riguroso cuando es
pertinente. Sin embargo, el rigor aumenta en forma gradual. Por
flexibilidad, cada seccin termina con un conjunto de ejercicios de
tarea. Nuestra filosofa de tareas se puede describir como un
enfoque "cudruple" ya que se incluyeron ejercicios de cuatro tipos:
repeticiones, ejercicios, problemas y minicasos. Las repeticiones
tienen una solucin directa, los ejercicios requieren que el
estudiante elija la tcnica correcta, los problemas pueden tener
varios enfoques correctos segn las suposiciones que se hagan y los
minicasos requieren que el estudiante reconozca la necesidad u
oportunidad adecuadas. En algunos es necesario usar una
computadora. El libro contiene cerca de 550 ejer- cicios, adems de
los minicasos. Las hojas de clculo, STORM, QuickQuant y otros
paquetes mitigan la carga computacional para el estudiante. Al
final de cada captulo aparece una lista de referencias para
profundizar en el estudio. Algunas caractersticas importantes de
nuestro libro son nicas. stas se pueden resumir como sigue: Un
captulo de modelado y solucin de problemas Un captulo sobre
integracin Ejemplos ilustrativos al principio de la mayor parte de
la secciones, seguidos de una pre sentacin de las teoras y tcnicas
Un balance entre el conocimiento y la profundidad Rigor matemtico,
al nivel adecuado Un enfoque con exactitud terica pero orientado a
la aplicacin acorde con los problemas y desarrollos actuales Un
enfoque controlado por el problema ms que por la herramienta Ms de
100 ejemplos Uso de "cuadros" (presentaciones independientes) para
resaltar la implantacin y la prc tica de los conceptos
18. PREFACIO XXI Este libro est orientado a los estudiantes de
nivel alto de los programas de ingeniera industrial y administracin
de empresas que tienen un curso enfocado a la produccin. Se puede
usar en una secuencia de uno o dos trimestres o de uno o dos
semestres, dependiendo del alcance y pro- fundidad del curso. Tal
vez contenga ms material que el que se cubrira en un curso de
licen- ciatura comn. Esto permite al profesor elegir los temas.
Este libro es ms que un libro de texto, puede ser un recurso
valioso para el profesional. Despus de todo, el aprendizaje no
termina cuando un estudiante se grada. Cuando escribimos este libro
tuvimos la flexibilidad en mente, tanto entre los captulos como
dentro de ellos. La secuencia de temas es la que nos pareci ms
lgica, sin embargo, otros profesores pueden dar una distinta. La
flexibilidad intrnseca permite que cada instructor construya su
propia secuencia sin tener dificultades. Los nicos captulos que
tienen una se- cuencia son el 6 y el 7. La flexibilidad en trminos
del alcance se puede lograr cubriendo menos temas; en trmi- nos de
profundidad se obtiene saltndose secciones dentro de los captulos.
As, si se desea menos rigor matemtico, es posible omitir los
desarrollos matemticos y considerar slo los re- sultados. El hecho
de que los ejercicios aparezcan al final de cada seccin facilita al
profesor la asig- nacin de tareas si se omitieron algunas. La
dificultad de cada ejercicio (el enfoque "cudru- ple") se puede
juzgar en el Manual del instructor Se presenta un breve resumen y
se resaltan los aspectos nicos de cada captulo del libro.
Comenzamos por describir el mundo como un sistema comercial
abierto; la competencia en la globalizacin es un factor importante.
Se identifican cuatro etapas en la evolucin de los siste- mas de
produccin: los sistemas antiguos, los sistemas feudales, la fbrica
europea y los sis- temas estadounidenses. Se analizan todos los
aspectos de la administracin cientfica como parte de los sistemas
controlados por la produccin. Tambin se incluye la presentacin del
ci- clo de vida de un producto, sistemas de baja y alta tecnologa,
y los tipos de organizacin usa- dos y las decisiones que se toman
en los sistemas de produccin. Este captulo describe los sistemas
controlados por el mercado, un enfoque nico en los libros de
sistemas de produccin. Si partimos de la prctica administrativa
actual, las teoras clsicas no cubren todos los aspectos del nuevo
entorno. Aunque los conceptos futuros son inciertos, proporcionamos
una lista de las teoras ms importantes que pensamos sern
aplicables. Estos
19. XXII PREFACIO conceptos se integraron en la "rueda de la
competitividad" cuyo centro es el cliente. Se presenta la transicin
de una cultura de eficiencia a una de efectividad. Se analiza con
detalle la inte- gracin y se muestra cmo ha generado un nuevo
entorno de manufactura de clase mundial y sus detonantes: produccin
ligera y manufactura gil. En general, los libros sobre sistemas de
produccin no incluyen un captulo sobre solucin de problemas;
sentimos que era necesario incluirlo. Comienza con una descripcin
del enfoque de solucin de problemas. Los pasos ms importantes son
la identificacin y comprensin del problema. Una vez hecho esto,
casi siempre se construye un modelo. La descripcin de las fronteras
del problema, los objetivos, las relaciones y las variables es
parte de la construccin del modelo. Se identifican los datos
necesarios y se elige una representacin. El modelo se re- suelve
con el algoritmo correspondiente y su solucin se interpreta
considerando la situacin real. Por ltimo, se implanta la solucin al
problema real. Este captulo inicia con el anlisis del sistema de
pronsticos dentro del marco de solucin de problemas. Muchos
pronsticos en un sistema de produccin se basan en la identificacin
del patrn del proceso en que se apoya, usando un modelo correcto
para el proceso y un mtodo de pronsticos adecuado. Se analizan
varios tipos de mtodos de pronsticos que incluyen mto- dos
cualitativos, causales y de series de tiempo. Se hace una
presentacin breve de mtodos de pronsticos no tradicionales, junto
con sus referencias. Se presentan las formas de medir la exactitud
del pronstico, que se usa para mantener el control de estos
sistemas. Se concluye con una seccin dedicada a los pronsticos en
la prctica. La planeacin agregada se enfoca a la planeacin de la
produccin a mediano plazo. Se anali- zan cuatro factores que
afectan las decisiones: capacidad, costos de produccin, costos de
cam- bio de capacidad y costos de inventarios. Se presentan dos
enfoques de la planeacin agregada: los mtodos con hoja de clculo y
los mtodos de optimizacin. Los mtodos con hoja de clculo pueden
producir estrategias de cero inventario, de nivel de produccin y
mixtas. Los enfoques de optimizacin incluyen modelos de programacin
lineal y modelos de transporte. Aunque la mayora de los libros no
los incluyen, se presentan modelos ms avanzados para productos y
procesos mltiples. En lugar de la clasificacin normal de los
sistemas de inventarios en determinsticos y estocas- ticos, los
modelos se presentan desde el punto de vista de la toma de
decisiones. El captulo se divide en decisiones de cantidad, tiempo
y control. Comenzando con los conceptos y polticas
20. PREFACIO XXIII de inventarios, se presentan ms de 20
modelos, la mayora con rigor matemtico y aspectos de su
implantacin. Una seccin separada analiza la relevancia de los
modelos de inventarios en la era de la reduccin de los mismos y de
los mtodos de produccin justo a tiempo. Se hace hin- capi en el
inventario como una poltica de servicio tanto cualitativa como
conceptualmente. Los ejemplos resaltan los modelos. La seccin sobre
decisiones de control es una adicin origi- nal al libro. Contiene
un anlisis matemtico del principio de Pareto, seguido del estudio
de di- seo del sistema de control-inventario en un entorno de
artculos mltiples. Cada seccin ter- mina con un resumen en una
tabla. Este captulo examina sistemas de demanda independiente.
Dentro de este marco, se analiza la capacidad, el programa maestro
de produccin y la planeacin de requerimientos de materiales segn su
relacin con los tres diferentes entornos de producto-mercado.
Tambin se cubren es- tructura del producto, explosin, implosin,
ajuste a netos y compensacin. Se presentan los mtodos de tamao del
lote y sus extensiones a sistemas jerrquicos de artculos mltiples.
Si- gue el control de inventarios en varios niveles en los sistemas
MRP. Se usa un ejemplo de un te- lfono de botones para explicar los
modelos. El control de planta y el MRP como sistema de in- formacin
concluyen el captulo. Una vez definido el problema de programacin
bsico, se presentan modelos de una sola m- quina para varias
medidas de desempeo. Siguen los modelos paralelos con resultados
del peor caso y un heurstico basado en la lista. Se define la
produccin continua y se presentan algorit- mos exactos para casos
especiales y heursticos para el modelo general. Por ltimo se
estudia la produccin intermitente, la ms difcil de programar. Se
proporcionan heursticos de despacho, en trminos del anlisis de
varias reglas de prioridad. Los ejemplos aclaran los modelos y pro-
cedimientos y un cuadro sobre la implantacin agrega un poco de
sabor del mundo real. Se analizan los aspectos organizacionales,
administrativos y cuantitativos de los proyectos. Se dedica una
seccin a desarrollo de productos y se usa un ejemplo
correspondiente a lo largo del captulo para ilustrar los conceptos
y metodologas. Se estudian las bases de planeacin, pro- gramacin y
control de proyectos. Despus se presenta un tratamiento
cuantitativo de PERT, recursos limitados y trueques tiempo/costo.
De nuevo se usa un cuadro para estudiar aspectos de aplicacin real.
Pensamos que este captulo es nico tanto por su enfoque como por su
estructura. Se centra en la integracin como un enfoque global para
la planeacin y control de la produccin. La inte- gracin describe
tanto un concepto como una tcnica. Primero se examinan aspectos
relaciona-
21. XXIV PREFACIO dos con la integracin: interaccin de la
funcin de produccin con el resto de la organizacin, arquitectura
del control e integracin entre plantas. La planeacin y control de
la produccin integrados es un concepto acorde con una filosofa y un
conjunto de herramientas para implan- tarla. Se dan tres grandes
enfoques para la integracin de la planeacin y el control. stos son
los sistemas empujar (MRP II y ERP), los sistemas empujar (JIT) y
los sistemas de cuello de botella (OPT y CONWIP). Se incluye un
estudio detallado de cada enfoque; se usan modelos matemticos y
ejemplos cuando es apropiado. Concluimos el captulo con una
comparacin de los tres enfoques. Daniel Sipper Robert L Bulfin,
Jr.
22. Agradecimientos Escribir un libro es un esfuerzo largo e
intenso. Por fortuna contamos con la ayuda y consejo de muchas
personas que nos animaron. No es posible nombrar a todos los que
nos ayudaron, pero debemos agradecer pblicamente a unas cuantas
personas. Si omitimos a alguien sin querer, pedimos una disculpa
anticipada. Este libro comenz cuando Dan estaba en su ao sabtico en
Auburn University. Ed Un- ger, jefe del departamento de ingeniera
industrial y de sistemas, nos proporcion su aliento, ayuda y apoyo
material durante todo nuestro trabajo. Sin su apoyo activo, no
hubiramos podi- do terminar el libro. El personal acadmico y el
administrativo de los departamentos de ingeniera industrial y de
sistemas de Auburn y de Tel Aviv, al igual que el personal de
Telrad Corporation, Israel, simpatizaron con nuestros problemas,
compartieron nuestras alegras y nos proporcionaron consejos y nimo.
En particular, damos las gracias a J. Black, Russ Meller, Chan Park
y Chuck Sox. Bob Inman de General Motors Research Labs y Ed Mykytka
del Air Forc Institute of Technology, tambin hicieron
contribuciones significativas al libro. Peter Purdue, los acad-
micos y administrativos del Naval Postgraduate School, John Jarvis
y el personal de Georgia Tech proporcionaron apoyo a Bob durante su
visita en el sabtico. Damos las gracias a nuestros estudiantes en
Auburn University y en Tel Aviv University, quienes leyeron los
primeros borradores, trabajaron en los ejercicios y proporcionaron
suge- rencias valiosas para mejorar el material. Cindi Perdue y
Narayanan Venkatacha de Auburn University y Avis Sless de Tel Aviv
University merecen una mencin especial por el trabajo con el texto,
las grficas, los ejercicios de tarea y las soluciones. Agradecemos
a los muchos revisores que leyeron las distintas versiones del
manuscrito. Ellos proporcionaron una excelente retroalimentacin y
mejoraron el resultado. Entre los revi- sores se cuentan Ronald G.
Askin de U. of Arizona, Diane E. Baily de USC, Catherine M. Har-
monosky de Penn State, Timothy Ireland de Oklahoma State U., Hau L.
Lee de Stanford, Surya D. Liman de Texas Tech, Jayant Rajgopal de
U. of Pittsburgh, Nanua Singh de Wayne State U., G. Don Taylor de
U. of Arkansas y Wilbert Wilhelm de Texas A&M. Por supuesto,
cualesquiera errores en el libro son slo nuestra responsabilidad.
Eric Munson, editor ejecutivo de ingeniera en McGraw-Hill, fue
nuestro editor. Nos pro- porcion el nimo necesario y nos ayud a
mantener la energa en los tiempos difciles. Tam- bin damos las
gracias al personal de McGraw-Hill and Publication Services. Por
ltimo, sin que su mrito sea menor, agradecemos a nuestras familias:
Shosh, Moshe y Yuval, y Lynn, Ben y Matt. Sin su apoyo, inspiracin
y sacrificios, este libro jams se habra publicado.
23. El paradigma de la produccin Los sistemas de produccin en
la sociedad moderna son sobresalientes. Estos sistemas forman la
base para construir y mejorar la fortaleza y la vitalidad econmicas
de un pas. La tarea de desarrollar y operar los sistemas de
produccin crece en complejidad. Los cambios importantes en los
productos, los procesos, las tecnologas de gestin, los conceptos y
la cultura, dan como resultado retos y necesidades cada vez
mayores. La informacin y las tcnicas que aqu se presentan ayudan al
logro de estos retos. Este captulo identifica y resalta algunos
aspectos cr- ticos relacionados con los sistemas de produccin. Se
comenzar por una presentacin de la produccin global. Inspirada en
el Renacimiento en el siglo XVII y ms tarde en el inicio de la
primera revolucin industrial inglesa, Europa fue el centro del
poder econmico en el siglo XIX; Estados Unidos, sin embargo, se
convirti en el ncleo de la segunda revolucin industrial, dominando
el desa- rrollo del siglo XX. En consecuencia, la teora y las
primeras tcnicas de la administracin fue- ron el producto del
desarrollo occidental. Los conceptos de la lnea de produccin en una
fbri- ca, la divisin del trabajo y la estructura administrativa
funcional alcanzaron su madurez tanto en Europa como en Amrica. El
surgimiento del Asia sur oriental despus de la Segunda Gue- rra
Mundial con una fuerte orientacin a la exportacin, en particular de
Japn como una po- tencia industrial, dio como resultado un sistema
comercial abierto en el que ya no se puede ig- norar la competencia
internacional. El advenimiento de este mercado global es el tema de
esta primera seccin. Se presentar primero la evolucin de los
sistemas de produccin, seguida de un estudio del nuevo ambiente
competitivo. Se presentan dos aspectos de la evolucin de los
sistemas de produccin; su historia y las teo- ras administrativas
que crearon. Histricamente, han surgido cuatro tipos importantes de
sistemas de produccin: el antiguo, el feudal, el europeo y el
americano.
24. PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN Se pueden encontrar
evidencias de los sistemas antiguos desde 5000 a.C. cuando los
sacer- dotes sumerios comenzaron a registrar inventarios, prstamos
y transacciones de impuestos. Alrededor de 4000 a.C. los egipcios
utilizaron conceptos bsicos de administracin como pla- neacin,
organizacin y control, a juzgar por sus grandes proyectos de
construccin de pirmi- des y estructuras similares. Otros
desarrollos antiguos incluyen la idea de un salario mnimo y la de
responsabilidad administrativa segn lo establece el Cdigo de
Hamurabi alrededor de 1800 a.C. En el siglo II a.C. los hebreos
usaban el principio de excepcin y elegan al trabajador segn la
tarea y designaban personal de apoyo dentro del sistema. En el
Lejano Oriente, alrededor de 1100 a.C, los chinos tenan un sistema
de gobierno completamente desarrollado. Practicaban la
especializacin del trabajo y la planeacin, orga- nizando y
controlando la produccin. Un poco ms tarde, en 350 a.C, los griegos
adoptaron la especializacin del trabajo y hacan que sus
trabajadores usaran movimientos uniformes y tra- bajaran al mismo
ritmo. Durante la Edad Media surgi el sistema feudal en el que el
emperador, rey o reina tena poder total sobre el pas. Otorgaban
poder a los nobles sobre ciertas regiones a cambio de la lealtad al
reino. Los nobles a su vez delegaban tierras y autoridad a seores
de menor alcurnia y as sucesivamente, hasta los hombres libres y
siervos. Los sistemas de produccin que existan se describen mejor
como domsticos. Casi siempre, los integrantes de una familia eran
tanto los dueos como los trabajadores; esto sigui prevaleciendo
hasta mediados del siglo XV. El sistema europeo surgi durante el
Renacimiento. Aun cuando la idea del Renacimien- to es la del
desarrollo cultural, pasaban muchas cosas, en especial en Italia,
que afectaran la in- dustrializacin y los sistemas de produccin.
Durante los aos 1300, ah se practicaba el regis- tro en libros de
partida doble y la contabilidad de costos. Resulta de gran inters
la historia del Arsenal de Venecia, una instalacin compleja de
ensamble de barcos (cuadro 1-1). CUADRO 1-1 EL ARSENAL DE VENECIA
Al prosperar Venecia, tuvo necesidad de una fuerte proteccin naval
tanto para la ciudad co- mo para su flota comercial. En un
principio la ciudad comision buques de guerra de cons- truccin
privada y en emergencias reclutaba embarcaciones comerciales. Sin
embargo, para 1436 tena en operacin un astillero llamado el
Arsenal. Este sistema de produccin fue el ms grande y ms complejo
en su momento y se puede considerar como tal aun bajo los es-
tndares actuales. El Arsenal tena 2000 trabajadores y ms de 60
acres de tierra y agua. Construa embarcaciones, armas y equipo, y
resurta los buques existentes. Almacenaba to- das las refacciones y
suministros navales, y las instalaciones estaban localizadas en un
canal. La cubierta de un buque se trasladaba por el canal, a lo
largo del cual los trabajadores de los talleres individuales
instalaban los distintos equipos. Los talleres se distribuan en el
orden en que se realizaban las tareas, de manera que una cubierta
desnuda en el inicio del proceso sala como un buque completo con
tripulacin al final del canal. Si era necesario, este proceso se
poda hacer tan rpido como una hora; el Arsenal en una ocasin
produjo ms de 100 buques en menos de dos meses. El siguiente cambio
importante, la Revolucin Industrial, comenz en las islas britnicas
a principios del siglo XVIII. Una de sus causas fue el desarrollo
de mtodos agrcolas ms eficien- tes que requeran menos tierra y
menos campesinos para producir los alimentos necesarios.
25. CAPTULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 3 Otra causa fue
centralizar a los trabajadores, lo cual significaba que alguien,
por lo comn el dueo, controlaba todo, y en consecuencia los
incentivos para mejorar los mtodos de produc- cin eran mayores. En
1776 Adam Smith public el concepto de la divisin del trabajo en su
libro The Wealth ofNations {La riqueza de las naciones). En lugar
de que una persona terminara un producto, sugiri que cada uno fuera
responsable de una parte del trabajo. Con la especializacin aumen-
t el nmero de alfileres producidos por persona de 20 a 48 000 al
da. Casi 50 aos ms tarde, Charles Babbage public (1832) On the
Economy ofMachinery and Manufacturers {Sobre la economa de
maquinaria y productores), reafirmando la idea de la especializacin
del trabajo. La especializacin del trabajo increment el tamao del
mercado en todas las reas. Con- forme las personas se
especializaban en sus tareas, dependan ms de otros para producir
ar- tculos como ropa, zapatos y muebles, creando mercados ms
grandes. La urbanizacin produ- jo grandes ciudades llenas de
trabajadores que necesitaban comprar cosas y tenan dinero para
gastar, lo que aunado a una mejora del transporte, dio origen a
mercados masivos que deman- daban produccin en masa. El inicio del
sistema americano se remonta al desarrollo del torno moderno
realizado por Maudslay alrededor de 1800. El aspecto ms importante
del desarrollo de Maudslay fue que entonces algunas mquinas eran
capaces de reproducirse a s mismas; esto sorprendi a la in- dustria
de mquinas herramienta y tuvo un gran impacto en el desarrollo
posterior de los siste- mas de produccin. Al otro lado del Ocano
Atlntico, en Amrica, ocurran eventos fascinantes. Eli Whitney,
inventor de la despepitadora de algodn, promovi la manufactura con
partes intercambiables. Ampliamente reconocido como el primero en
usar esta idea, se ha observado que el Arsenal de Venecia us partes
intercambiables en el siglo XV. Whitney us dispositivos y
artefactos para orientar y sostener partes que de esta manera podan
hacer trabajadores menos calificados. Este sistema de manufactura,
conocido como el sistema americano, fue adoptado por muchas f-
bricas. La convergencia de partes intercambiables, especializacin
del trabajo, la potencia del va- por y las mquinas herramienta marc
el surgimiento del sistema americano, que fue el precur- sor de la
produccin en masa de hoy en da. En 1903, Oldsmobile Motors cre una
lnea de ensamble estacionaria para producir sus automviles. El
nmero potencial de automviles producidos por ao se multiplic por
10. En 1908, la Cadillac demostr que sus partes eran
intercambiables. Embarcaron tres automviles a Inglaterra y los
desensamblaron. Mezclaron las partes y volvieron a ensamblarlos. En
1913, la Ford extendi estas ideas a una lnea de ensamble en
movimiento con partes intercambia- bles. Cada dos horas sala
rodando de la lnea de ensamble un automvil modelo T con un pre- cio
razonable de 400 dlares lo que cambi al automvil de ser un juguete
para ricos a ser un producto para masas. La lnea de ensamble es el
resultado lgico de la especializacin de la mano de obra y del uso
de capital para sustituir la mano de obra. No todas las fbricas se
convirtieron en instalacio- nes de produccin masiva. Las plantas
que hacan una variedad de partes con poca demanda o productos
hechos a la medida permanecieron sin cambio. Las primeras teoras
sobre administracin surgieron en este ambiente, ya que los sistemas
ope- rativos requeran cumplir con demandas crecientes de produccin.
Al igual que con muchos
26. 4 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN otros desarrollos
histricos, es difcil sealar su inicio. Muchas personas
contribuyeron al pro- ceso, pero Henry Towne marca la avanzada. En
1886 mand un artculo a la American Society of Mechanical Engineers
en el que aseguraba que la administracin de la planta era tan
impor- tante como la administracin de la ingeniera. Con frecuencia
se da el nombre de padre de la administracin cientfica a Frederick
Taylor, quien comenz como obrero en Midvale Steel, y despus de
realizar diferentes traba- jos, ascendi en la jerarqua de la
empresa hasta llegar a ingeniero jefe de planta. De su expe-
riencia, Taylor saba que el mejoramiento debe comenzar por los
trabajadores. Senta que la solucin no era hacerlos trabajar ms sino
organizarlos mejor. La administracin deba desa- rrollar los mtodos
de trabajo, ensearlos a los trabajadores y supervisar para que los
sigan. Ms tarde, en 1911, Taylor escribi un libro sobre sus teoras,
Principios de la adm inistra- cin cientfica (The Principies of
Scientific Management). Su propsito al escribirlo era pro-
porcionar ejemplos sencillos del desperdicio a travs de la
ineficiencia y demostrar que el re- medio se encuentra en una mejor
administracin, no en trabajadores extraordinarios. Adems, seal que
la mejor administracin es una verdadera ciencia, basada en leyes,
reglas y princi- pios bien definidos, aplicables a toda empresa
humana y que conducen a resultados sorpren- dentes. El caso de la
Eastern Rate en 1910 fue un instrumento de avance en la teora de la
adminis- tracin cientfica. La Comisin Interestatal de Comercio
atendi un caso en el que los ferroca- rriles pedan un alza en las
tarifas para solventar los crecientes costos. Taylor y otros
impulso- res de la administracin cientfica (Towne, Gantt, Barth, F.
Gilbreth y Emmerson) testificaron durante varios das sobre la
ineficiencia de los ferrocarriles. Analizaron formas de reducir
cos- tos y elevar los salarios manteniendo las tarifas en el mismo
nivel. Louis Brandis, el abogado que representaba a los
ferrocarriles, y los testigos expertos acuaron el trmino de
administra- cin cientfica. Mediante la publicidad asociada con el
caso, tanto el nombre como las teoras fueron ampliamente aceptados.
Conforme la administracin cientfica gan aceptacin en Estados
Unidos, Henri Fayol desarroll sus propias teoras en Francia (Fayol,
1984). Fayol era un ingeniero que ms tarde se convirti en director
administrativo de una gran empresa minera. Vea los problemas desde
el nivel ms alto y no desde la planta, como lo haca Taylor. Fayol
pensaba que una empresa tena seis funciones: tcnica (la capacidad
de produccin), comercial (comprar y vender), financiera (obtener y
asignar dinero), seguridad (proteccin del personal y la propiedad),
contable (llevar libros) y administrativa (planear, organizar,
mandar, coordinar y controlar). La contribucin acadmica al
desarrollo de la teora administrativa lleg despus. Entre 1924 y
1927, se estudiaron los niveles de produccin de un pequeo grupo de
trabajadores en Hawthorne Works de la Western Electric. La idea era
cambiar las condiciones de trabajo una a la vez y medir la
produccin de los trabajadores. Primero se aument el nivel de
iluminacin y, como se esperaba, la produccin aument. Lo inesperado
ocurri cuando la produccin sigui aumentando al bajar el nivel de
iluminacin. El incremento continu aun cuando la luz disponi- ble
pareca luz de luna. En este punto, se vio que el problema era ms
complicado de lo que se pensaba y llamaron a Elton Mayo, un
profesor de Harvard y el primer acadmico que hizo con- tribuciones
importantes a la administracin de sistemas de produccin. Las
personas mencio- nadas antes estaban todos en la prctica. Mayo
concluy que los factores lgicos eran mucho menos importantes que
los factores sociales en la motivacin de los trabajadores. En
esencia, la atencin que obtuvieron los trabajadores hizo que se
sintieran especiales y trabajaran ms. De nuevo, la leccin es que el
factor humano es decisivo en los sistemas de produccin.
27. CAPITULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 5 El ambiente
competitivo El Centro Nacional para las Ciencias de la Manufactura
(NCMS, 1988) sugiere: La competitividad es el grado en el que una
nacin puede, bajo condiciones de mercado libres y jus- tas,
producir bienes y servicios que cumplan con las pruebas de mercado
internacionales, y simult- neamente mantener o ampliar el ingreso
real de sus ciudadanos. Se adoptar esta definicin. El mercado
global actual ha hecho que la competencia sea ms im- portante que
nunca. As, se estudiar el desarrollo del ambiente competitivo desde
la Segunda Guerra Mundial. 1.2.1 Posicin en el momento El consenso
es que la competitividad estadounidense ha disminuido en los ltimos
aos. Aho- ra, en lugar de dominar los mercados mundiales como venan
hacindolo desde la Segunda Guerra Mundial, las empresas
estadounidenses estn haciendo ajustes, no son lderes (Cohn, Zysman,
1987). Esta situacin es desmoralizante si se piensa que las
infraestructuras europea y japonesa fueron destruidas durante la
guerra y la industria de los Estados Unidos llevaba la delantera.
1.2.2. El deterioro de la competitividad Estados Unidos puede
restablecer su competitividad industrial. Pero primero, debe
entender los elementos que le llevaron al deterioro. Despus de la
guerra, Estados Unidos ayud a la recuperacin de las arruinadas
econo- mas japonesa y europea. El Plan Marshall para la ayuda
econmica en Europa y el Plan Mac- Arthur en Japn auxiliaron la
reconstruccin de la infraestructura industrial de esos pases. Los
fabricantes estadounidenses no slo proporcionaron bienes a travs de
estos planes, la falta de competencia abri mercados en el resto del
mundo para sus productos. Dentro de Estados Uni- dos, una poblacin
exhausta por la guerra y las privaciones estaba lista para comprar
cualquier artculo. Al perfeccionar la manufactura, Estados Unidos
logr resultados esplndidos en la produccin e innovacin. Esta era
fue la de la produccin en masa, y la administracin impuls la
tecnologa para proporcionar una produccin eficiente en costos y
bienes estndar de alta ca- lidad. A su vez, los clientes compraban
lo que se ofreca; el mercado estaba garantizado. Esta situacin de
mercado es un sistema controlado por la produccin. Se venda lo que
se fabri- caba, el cliente tena muy poca opinin o influencia. La
eficiencia en la produccin era lo im- portante. Debido a factores
de mercado, econmicos y polticos, algunas compaas estadouniden- ses
comenzaron a operar en otros pases. Estas compaas recibieron el
nombre de multinacio- nales. El creciente costo de la mano de obra
estadounidense fue la causa de que las empresas salieran al
extranjero, en especial al Lejano Oriente, donde la mano de obra
era ms barata y ms productiva. La ventaja en costos obtenida se
usaba para vender esos productos en el mer- cado nacional. El
movimiento al extranjero hizo que esos pases tuvieran despus acceso
local a los mtodos de produccin y tcnicas administrativas
americanas, y esto tendra un costo para Estados Unidos. Este pas
lleg tranquilo a la dcada de 1970 sin reconocer el impacto de los
cambios que tenan lugar en los mercados mundiales. Las compaas
estadounidenses continuaron su pro-
28. 6 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN duccin masiva
eficiente de bienes estandarizados, cuando la demanda cambiaba a
distintos ni- veles de calidad y precio. A principios de la dcada
de 1980 algunas compaas comenzaron a responder al incipiente
mercado global. Esta respuesta dio frutos, y esas compaas se dieron
cuenta, en los 90, que la importancia de la produccin en masa haba
disminuido. Aunque toda- va se usa la produccin en masa, la
eficiencia en la produccin ya no es la nica consideracin. La
filosofa de la excelencia en la manufactura, o de la fabricacin de
clase mundial, sustituye ahora a la filosofa de la produccin en
masa. Entre muchos cambios, el ms importante ha sido el
refinamiento de los clientes. El cliente es ms exigente y busca ms
variedad, menor costo y calidad ejemplar. La estructura econmica
del mercado cambi de economa de escala (produccin en masa) a
economa de alcance (va- riedad). Esta economa de eleccin (Starr,
1988) da ms importancia a la variedad que a los productos
estandarizados. La idea de comprar un automvil diseado segn el
gusto individual respecto a potencia, color y caractersticas ha
sustituido al sndrome del Ford negro modelo T. La industria se
enfrenta a la difcil tarea de combinar la eficiencia de la
produccin en masa con la variedad artesanal de antes de la
Revolucin Industrial. El cliente determina la oferta, la in-
dustria sigue la demanda. La era del sistema controlado por la
produccin cambi a un sistema controlado por el mercado. En un
sistema controlado por el mercado, el cliente es la fuerza
impulsora, al contrario de los sistemas controlados por la
produccin, en los que el cliente tena muy poca influencia. Co- mo
resultado al responder a las demandas del cliente, el sistema
controlado por el mercado opera segn cambios dinmicos rpidos, al
contrario del ambiente estable de los sistemas ante- riores. La
competencia extranjera es un factor dominante en los sistemas
controlados por el mer- cado. El avance ms significativo es que el
mundo se ha convertido en un mercado global, lo cual se ha
acentuado despus de los sucesos en Europa oriental y el Lejano
Oriente. Ms all de la competencia local o regional de los 70, los
fabricantes deben ahora competir no slo con los pases europeos y
Japn, sino tambin con los del Lejano Oriente y Amrica del Sur. Al
crecer la competencia de regional a global, tambin lo hizo la
naturaleza de la demanda. El mercado homogneo (de la era de la
produccin en masa) se ha convertido en un mercado global hetero-
gneo fragmentado por la dinmica de la poblacin. Al dejar un mercado
en el que un producto sirve para todos, la competencia forz la
fabricacin de productos que cumplieran con las nece- sidades y
expectativas de cada consumidor. Los "mercados" no compran, los
individuos lo ha- cen (Starr, 1988). Estos individuos demandan alta
calidad y productos y servicios diseados a la medida. Un mercado de
consumidores ha evolucionado a un mercado de prosumidores
[consumidores integrados al proceso de diseo (Starr, 1980)]. Otros
factores de cambio en el medio ambiente se resumen como sigue
(Skinner, copy- right 1985, John Wiley and Sons, Inc., reimpreso
con permiso): La era de la produccin en masa est pasando. El
sistema controlado por la produccin del pasado ha sido sustituido
por el sistema controlado por el mercado del presente y futuro. Los
consumidores ms refinados exigen opciones, calidad y menor costo
(prosumidores en lugar de consumidores). Han surgido la competencia
global y los mercados heterogneos.
29. CAPITULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 7 La tecnologa de
la informacin ha cambiado la razn de ser y la naturaleza de los
negocios. Proliferan nuevos materiales, nuevos procesos de
fabricacin y nuevas tecnologas de producto. Los ciclos de vida de
los productos son ms cortos. Los volmenes de producto disminuyen y
la variedad de productos aumenta. Los ciclos de desarrollo de
nuevos productos se acortan. Una calidad de producto excelente
combinada con un costo bajo es lo ms importante. La mezcla de
costos cambia, los costos generales, de material y de capital se
elevan y los costos de mano de obra directa bajan. La cultura del
trabajador, la demografa y la sociologa del trabajo son distintos
ahora que en la dcada de los 60. En la seccin 2 se analizarn los
sistemas de produccin con ms detalle. SECCIN 1 EJERCICIOS 1.1.
Defina el sistema de produccin de la antigedad. 1.2. Defina el
sistema de produccin feudal. 1.3. Defina el sistema de produccin
europeo. 1.4. Defina el sistema de produccin americano. 1.5.
Compare y establezca las diferencias de los cuatro tipos de
produccin ms importantes. 1.6. Suponga que los trabajadores del
Arsenal de Venecia trabajaban 14 horas al da, 6 das a la semana. De
los 2000 trabajadores, 1800 eran mano de obra directa. Si se
producan 100 barcos en 8 sema nas, cuntas horas-hombre se requeran
para construir un barco? 1.7. Cul es el nuevo mensaje que Adam
Smith expone en su libro La riqueza de las naciones! 1.8. Cul es la
contribucin de Whitney a los sistemas de produccin? 1.9. Describa
la evolucin de la lnea de ensamble. 1.10. Cul es el descubrimiento
ms importante de los experimentos realizados en Hawthorne? 1.11.
Resuma la evolucin del medio ambiente competitivo. 1.12. Cules son
las componentes principales de los sistemas controlados por el
mercado? 1.13. Analice el impacto de los sistemas controlados por
el mercado en la industria automotriz. 2 SISTEMAS DE PRODUCCIN En
el sentido ms amplio, un sistema de produccin es cualquier
actividad que produzca algo. Sin embargo, se definir de manera ms
formal como aquello que toma un insumo y lo trans- forma en una
salida o producto con valor inherente. Un buen ejemplo de un
sistema de produc- cin es una empresa que fabrica lpices. El insumo
es la materia prima como madera, grafito y pintura. La
transformacin consiste en cortar la madera en hojas, lijarla, hacer
las ranuras, agregar la puntilla, unir las hojas, cortar en forma
de lpiz y por ltimo pintar el lpiz termina- do. Los lpices son la
salida. Al pensar en sistemas de produccin vienen a la mente
grandes operaciones de manufactura, pero otros sistemas son muy
diferentes. Por ejemplo, la universi- dad es un sistema de
produccin. Los alumnos de primer ingreso son el insumo, la
adquisicin de conocimientos es la transformacin y el producto es
una persona con educacin. Los sistemas de produccin se pueden
dividir en dos clases: de manufactura y de servicios. En la
30. 8 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN manufactura, por lo
general, los insumos y productos son tangibles, y con frecuencia la
trans- formacin es fsica. Por otra parte, los sistemas de produccin
orientados a servicios pueden te- ner insumos/productos
intangibles, como la informacin. Las transformaciones pueden no ser
fsicas, como la educacin. Otra diferencia es que los bienes pueden
fabricarse anticipando las necesidades del cliente, lo que con
frecuencia no es posible en los servicios. La educacin es un buen
ejemplo; no se puede ensear a los estudiantes antes de que se
inscriban. Para simplificar, este anlisis se limitar a sistemas de
produccin de bienes con fines de lucro. En los sistemas de
produccin, casi siempre se piensa en la porcin que se puede ver,
que es el proceso de transformacin. Sin embargo, la mayor parte de
los sistemas de produccin son como los icebergs, la parte visible
es slo un pequeo fragmento del sistema. Para estudiar los sistemas
de produccin es necesario considerar muchas de sus componentes que
incluyen productos, clientes, materia prima, proceso de
transformacin, trabajadores directos e indirec- tos y los sistemas
formales e informales que organizan y controlan todo el proceso.
Estas com- ponentes llevan a acciones y decisiones que deben
tomarse en cuenta para que un sistema de produccin opere
adecuadamente. Se estructurar el anlisis de los sistemas de
produccin alrededor de cuatro componentes diferentes: flujo de
produccin, construccin de bloques del sistema, tecnologa y tamao.
El alma de cualquier sistema de produccin es el proceso de
manufactura, un proceso de flujo con dos componentes importantes:
materiales e informacin. El flujo fsico de los materiales se puede
ver, pero el flujo de informacin es intangible y ms difcil de
rastrear. Siempre han exis- tido ambos tipos de flujo, pero en el
pasado, se daba poca importancia al flujo de informacin. Como se
mencion, la nueva tecnologa de la informacin ha dado otra forma a
los sistemas de produccin, de tal manera que el flujo de informacin
es crtico. En la figura 1-1 se muestra un modelo genrico del flujo
fsico en un sistema de produc- cin. El material fluye desde el
proveedor al sistema de produccin para convertirse en inven- tario
de materia prima, despus se mueve a la planta donde tiene lugar la
conversin del mate- rial. El material se mueve a travs de
diferentes procesos de transformacin en las estaciones de trabajo
pero no necesariamente va por la misma ruta cada vez. El material
en la planta se conoce como inventario de trabajo en proceso (ITP).
Al salir de la planta, el material se mueve a un sitio en donde se
convierte en inventario de productos terminados. De ah fluye hacia
el cliente,
31. CAPITULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 9 algunas veces a
travs de intermediarios como centros de distribucin o almacenes.
Observe que este anlisis de sistemas de produccin fsicos incluye
tanto al proveedor como al cliente. Se profundizar sobre este
concepto en el siguiente captulo. La figura 1-2 muestra un sistema
de informacin de la produccin genrico. Una base de datos comn da
servicio a todas las funciones y actividades del sistema de
produccin, en cual- quier lugar. El principio que rige es el de
integracin de la informacin. El resultado del flujo de informacin
se ve en las terminales que se encuentran en el sistema de
produccin. Para mostrar la complejidad de los flujos fsicos y de
informacin se considera la fabrica- cin de televisores. Un
televisor no es slo un televisor; la demanda de los clientes
incluye una variedad de tamaos, estilos y caractersticas. Los
tamaos van de una porttil de 2" a las de 45" y pantallas de
proyeccin ms grandes. Los estilos incluyen porttiles, modelos de
mesa y consolas. Las distintas caractersticas incluyen imagen en la
imagen, entrada de cable, apagado programado, videocasetera
integrada y sistema interactivo de disco compacto. Una planta debe
poder fabricar una gama de los televisores demandados y no slo un
modelo estndar. El fabri- cante debe decidir cundo y cuntos
televisores de cada modelo hacer. Una vez que toma esta decisin la
compaa debe proporcionar los insumos, que pueden ser la materia
prima sin pro- cesar (madera o plstico para la caja) o componentes
complejas hechas en otro lado (cinesco- pios). Debe ordenarse la
cantidad y calidad correctas para estos insumos y deben hacerse
arre- glos para la entrega a tiempo y el almacenamiento adecuado.
Las personas, los procesos y los materiales se coordinan para
asegurar que un producto de calidad se complete a tiempo y con bajo
costo. Por ltimo, el producto terminado se empaca y se manda al
cliente. Aunque propor- ciona una idea de la complejidad del
sistema, esta descripcin simplificada ignora otras funcio- nes de
un sistema productivo, como la eleccin de tecnologa, el
mantenimiento del equipo f- sico, los aspectos financieros, la
publicidad y mercadotecnia y la distribucin. La meta de los
sistemas de produccin es fabricar y distribuir productos. La
actividad ms im- portante para cumplir con esta meta es el proceso
de manufactura, en el cual tiene lugar la con-
32. 10 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN versin material de
transformar materia prima en un producto. El proceso de manufactura
se puede ver como un proceso que agrega valor. En cada etapa la
conversin realizada (a un cos- to) agrega valor a la materia prima.
Cuando este proceso de agregar valor termina, el producto est
listo. Para ser competitivo, la meta debe ser que la conversin de
materiales cumpla, de manera simultnea, los siguientes objetivos:
Calidad: el producto debe tener una calidad superior (igual o mejor
que la competencia). Costo: el costo del producto debe ser menor
que el de la competencia. Tiempo: el producto debe entregarse a
tiempo al cliente, siempre. Existe interaccin entre estos
objetivos; por ejemplo, los clientes aceptan un precio ms alto
cuando el producto es nico y menor calidad si los productos son ms
baratos. Ms adelante se profundizar sobre estos tres objetivos. Se
introducen en este momento porque, en cierta forma, constituyen la
esencia de este libro. Una compaa que cumple con es- tos objetivos
de manera simultnea, se encuentra, en cuanto a produccin, en una
posicin competitiva. Aunque existen muchos elementos que apoyan el
logro de estos objetivos, aqu slo se analizarn dos: la estructura
fsica y la organizacional. 2.2.1 Estructura fsica El proceso de
conversin de materiales se lleva a cabo en la planta de produccin,
que est di- seada para facilitar la conversin. El volumen de
produccin y la variedad de productos deter- mina el tipo de diseo,
o distribucin de planta (layout). Considere por ejemplo un
fabricante de sillas. Se puede intuir que el proceso de manufactura
para hacer 50 sillas idnticas sera dis- tinto a uno para producir
50 000 sillas. Adems, producir el mismo nmero de sillas de cinco
ti- pos distintos sera un problema complejo. Para cumplir con esta
variedad de necesidades han surgido dos tipos de distribucin de
planta diferentes en esencia: el taller de produccin in- termitente
y la planta de produccin continua. La produccin intermitente
fabrica un volumen bajo de productos segn pedido, como 25 sillas de
tres modelos diferentes. La produccin intermitente tiene varios
elementos en co- mn. Los trabajadores deben estar capacitados para
hacer varios productos. De manera similar, casi siempre se usa
equipo para propsitos generales que puede manejar, dentro de
ciertos lmi- tes, distintos tipos de trabajos. Por ejemplo, una
mquina de coser es equipo de propsitos ge- nerales para la
industria de la ropa. La ltima caracterstica de un taller
intermitente es que cada trabajo sigue su propia trayectoria o ruta
en la planta. Una distribucin de planta representativa para un
taller de produccin intermitente es una distribucin por proceso en
la que se agrupan mquinas similares. Por ejemplo, en un taller de
maquinado (el taller clsico), los tornos se colocan en un rea y las
fresas en otra, como se muestra en la figura 1-3. Tambin se muestra
la ruta que siguen dos trabajos distintos en esta distribucin. Es
evidente que al aumentar la variedad de productos las rutas se
complican. Aun cuando puede ser difcil administrar un taller
intermitente, una gran parte de la produccin se realiza en este
tipo de diseo. Una planta de produccin continua fabrica un alto
volumen de productos estandariza- dos. La industria automotriz es
un buen ejemplo. Una lnea de ensamble mantiene el flujo de
33. CAPITULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 11 materiales,
puede producir cientos de miles de automviles de un modelo dado, y
la produc- cin puede durar aos. Los trabajadores usan equipo
especializado, necesitan pocas aptitudes y pueden realizar menos
tareas que en el taller de produccin intermitente. Cada producto en
el flujo de produccin sigue la misma secuencia de operaciones. La
se- cuencia de fabricacin o las operaciones de ensamble requeridas
por el producto determinan la distribucin. Una planta de produccin
continua emplea una distribucin por producto. El equipo se coloca
de manera que el producto siempre siga la misma ruta a travs de la
planta (fi- gura 1-4). Adems de la industria automotriz, los
fabricantes de electrodomsticos y productos electrnicos usan la
distribucin por producto. La administracin de una planta de
produccin continua difiere de la del taller intermitente. En lugar
de la programacin diaria, el problema crtico es establecer y
balancear las tareas que se realizan en la lnea de ensamble para
asegurar una operacin estable. Entre estos extremos de plantas
productivas se encuentra un hbrido, la planta de produc- cin por
lote. Este tipo de planta no produce volmenes altos; produce en
lotes que varan en tamao desde unas cuantas a miles de unidades. Es
posible realizar cierto grado de produccin por pedido, aunque no
tanto como en el taller intermitente. En ocasiones se puede hacer
un solo producto por pedido. Este sistema de produccin es un taller
de produccin por proyecto; su producto es un trabajo de una sola
vez. Esta distri- bucin es un caso extremo de un taller
intermitente que hace un producto nico hecho a la me- dida. Un
taller de proyectos usa una distribucin por posicin fija. El
producto (barcos, avio- nes) se queda en un lugar y el equipo se
mueve hasta l. As como el taller de proyectos es una versin extrema
de la produccin intermitente, el taller de produccin de flujo
continuo es una extensin radical de la planta de produccin
continua. El taller de flujo continuo se caracteriza por una
circulacin continua, como en la in- dustria del petrleo y la
qumica. No se producen unidades discretas sino que los lquidos que
fluyen por tuberas sufren una transformacin qumica para convertirse
en el producto final. Debido a que nos ocuparemos slo de la
produccin discreta, no se prestar ms atencin a los talleres de
produccin continua.
34. Las ltimas distribuciones fsicas que existen son las
plantas modernas. stas se clasifi- can como sistemas de produccin
integrada (IPS) y los tres tipos principales son: sistemas de
manufactura en clulas (CMS), sistemas de manufactura flexible (FMS)
y manufactura inte- grada por computadora (CIM). Las plantas
modernas se estudian en el captulo 2. La meta de las organizaciones
es subdividir las tareas complejas en componentes ms simples
mediante la divisin del trabajo. El diseo de una estructura para
lograrlo toma en cuenta dos aspectos principales: cmo dividir el
trabajo y cmo coordinar las tareas resultantes (Hax y Majiluf,
1981). La organizacin de una industria afecta su sistema de
produccin, de manera que debe comprenderse el ambiente
organizacional. Existen tres tipos de estructuras organiza-
cionales: funcional, divisional y matricial. Las estructuras
funcional y divisional son clsicas, pero opuestas. La estructura
funcional se construye alrededor de los insumos usados para lograr
que se realicen las tareas de la organi- zacin. Estos insumos se
agrupan segn la especializacin de las funciones, por ejemplo, inge-
niera, produccin, finanzas, mercadotecnia, recursos humanos,
calidad, etc. En la figura 1-5 se muestra un organigrama funcional
simplificado. Una grfica ms completa dividira cada fun- cin en sus
subfunciones. La estructura divisional se construye alrededor de la
salida generada por la organizacin. Lo ms comn es que la
organizacin se estructure alrededor de sus productos. Sin embargo,
una estructura divisional se puede construir segn sus proyectos,
servicios, programas, clien- tes, mercados especficos o localizacin
geogrfica. En la actualidad una estructura divisional se conoce
como unidad estratgica de negocios (UEN). En la figura 1-6 se puede
ver una es- tructura divisional por producto. Cada unidad
estratgica de negocios tiene funciones separa- das de ingeniera
(que incluyen investigacin y desarrollo), mercadotecnia y control.
La fun- cin de control tiene una gran importancia para la unidad
estratgica de negocios. Otras funciones como produccin o compras
pueden o no quedar centralizadas. Los administradores en una
organizacin funcional tienen autoridad limitada con respon-
sabilidad. En la estructura de unidades estratgicas de negocios
tiende a tener ms responsabi- lidad que autoridad. Por otro lado,
una organizacin en unidades estratgicas de negocios est ms
orientada al cliente y, por lo tanto, es ms comn en los sistemas
orientados al mercado. Tanto la estructura divisional como la
funcional estn diseadas en una direccin ya sea de los insumos o de
los productos, esto mantiene una jerarqua de "una persona, un jefe"
en toda la empresa. Una organizacin matricial se estructura
alrededor de dos o ms conceptos centrales 12 PLANEACIN Y CONTROL DE
LA PRODUCCIN
35. de diseo. Una persona puede tener ms de un jefe, lo que
lleva a cierta ambigedad dentro de la organizacin. En una
organizacin matricial un gerente de proyecto o de producto es
respon- sable de que se termine el proyecto o del desarrollo
exitoso y venta del producto. El gerente de proyecto no tiene
control directo sobre los recursos y debe contratar a otras
funciones de la or- ganizacin para realizar cada una de sus
componentes. En la figura 1-7 se muestra una organi- zacin
matricial por producto. Ilustra la manera en que surge una situacin
de dos jefes. Un em- pleado de un departamento funcional tambin es
responsable ante el jefe del proyecto; el efecto es que el empleado
tiene dos jefes. Es difcil manejar organizaciones matriciales y por
lo gene- ral se encuentran en organizaciones de investigacin y
desarrollo. Estos tres tipos de organizacin son estructuras puras.
En la realidad una organizacin puede ser un hbrido de dos de ellas
o de las tres. El patrn dominante en un hbrido se puede analizar
hasta encontrar los modelos puros. CAPITULO 1: EL PARADIGMA DE LA
PRODUCCIN 13
36. 14 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN En la seccin 1.2 se
analiz la evolucin de los sistemas de produccin controlados por el
mer- cado. Gon estos sistemas surgi un nuevo paradigma de la
produccin: los llamados productos o industrias de alta tecnologa.
En esta seccin se profundizar en este paradigma y su impacto en los
sistemas de produccin. Aunque es difcil llegar a un acuerdo sobre
la definicin de la industria de alta tecnologa, es evidente que los
adelantos tecnolgicos aumentan de manera constante. Igualmente
claro es que estos adelantos causan cambios bsicos en los
productos, procesos y tcnicas administrati- vas. Para incorporar y
aprovechar los adelantos tecnolgicos e ingresar al dominio de la
alta tecnologa, la industria debe aceptar dos realidades: Estos
avances son importantes e incluyen un cambio en ei capital y en las
habilidades complementarias. Estos avances requieren de manera
inherente un compromiso con el cambio continuo (Di- vn y
Chakraborty, 1991). En la actualidad ciertos productos o industrias
se reconocen como de alta tecnologa; por ejemplo, la industria de
la aviacin y naves espaciales, la electrnica, las
telecomunicaciones, la de las computadoras, la farmacutica, la
ptica y la de materiales compuestos. Para adentrar- nos en este
estudio se requiere una definicin ms especfica. Divn y Chakraborty
(1991, p. 23) identifican tres criterios usados para clasificar las
industrias como de alta tecnologa. Los gastos en investigacin y
desarrollo son ms altos que un porcentaje mnimo sobre ventas. La
proporcin de personal cientfico y tecnolgico sobre el total de
empleados es mayor que cierto nivel. El producto tiene cierto grado
percibido de refinamiento tecnolgico. El tercer criterio es
subjetivo y es la razn por la que se incluyeron algunas industrias
en la lista anterior. Los dos primeros son ms objetivos. La oficina
de estadsticas del trabajo [Bu- reau of Labor Statistics (1982)]
ofrece definiciones para obtener un valor ms especfico para estos
cocientes. Observe que estos dos criterios no dependen del
producto. La suposicin tcita es que el producto de alta tecnologa
crea un medio ambiente independiente del producto mis- mo. Cada vez
ms industrias que tradicionalmente se perciban como de baja
tecnologa cam- bian a la alta tecnologa. Por ejemplo, la industria
del zapato es cada vez ms compleja con una alta inversin en
investigacin y desarrollo y procesos automatizados. Qu impacto
tiene la alta o baja tecnologa en un sistema productivo? Como se
hizo no- tar, un producto de alta tecnologa tiene impacto en todo
el ambiente de produccin y requiere un cambio constante. Por lo
tanto, la planeacin, administracin y control de la produccin no
pueden permitirse atrasos. Para fabricar un producto de alta
tecnologa, todas las actividades de apoyo deben adquirir el mismo
refinamiento que el ambiente de alta tecnologa. El ambiente de baja
tecnologa puede no requerir actividades de soporte complejas, pero
no estn excluidas. Confrecuencia, las industrias de baja tecnologa
se pueden beneficiar con las tcnicas de planeacin y control de la
produccin sofisticada. Los enfoques que se estudian en este libro
se aplican tanto a las industrias de alta tecnologa como a las de
baja tecnologa.
37. CAPTULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 15 2. 4 Tamao de la
organizacin Las organizaciones difieren en tamao y alcance, y estas
diferencias tienen un impacto en los sistemas de produccin. Se
examinarn tres aspectos de este impacto: el proceso fsico, el pro-
ceso administrativo y las decisiones de administracin de la
produccin. No importa el tamao de la organizacin, el proceso fsico
en cada sistema productivo es de naturaleza similar. El flujo fsico
genrico (figura 1-1) y la distribucin de planta correspon- diente
tiene mucho en comn para cualquier tamao de organizacin. La
diferencia estriba en la complejidad relativa. Las organizaciones
pequeas tienen un flujo de materiales bastante di- recto, ya que
tienen un volumen de productos y variedad limitados. Las
organizaciones gran- des con una mezcla de productos ms amplia
pueden tener muchas rutas de flujo dentro del sis- tema productivo.
Aunque la localizacin fsica puede ser distinta, cada flujo
especfico sigue el patrn general descrito. Ya se hizo notar que las
estructuras organizacionales varan. El proceso administrativo es
diferente en las empresas grandes en contraste con el de las
pequeas. Cada organizacin tiene un proceso administrativo distinto,
aun cuando los procesos fsicos sean en esencia iguales. La
diferencia ms importante surge en el flujo de informacin y el
proceso de toma de decisiones correspondiente. En una organizacin
funcional las decisiones estn ms centralizadas que en las unidades
estratgicas de negocios. Debido al tamao, las decisiones en una
empresa pequea son ms centralizadas. Las decisiones de
administracin de la produccin constituyen otro elemento de inters.
Estas decisiones son prcticamente las mismas en cuanto a su
contenido en cualquier tipo de organizacin. La generacin de un
pronstico de demanda futura, los planes de preparacin de la
produccin y la compra de materiales son decisiones genricas que se
toman en compaas de todos los tamaos. An ms, se usa el mismo tipo
de herramientas para administrar la pro- duccin. De nuevo, la
diferencia est en la complejidad y el alcance En una compaa pequea,
un pronstico o un plan de produccin se pueden generar en una
computadora personal con un paquete sencillo. Una organizacin
grande puede necesitar software y hardware ms com- plejos para las
mismas actividades. La diferencia ms importante entre las
organizaciones industriales pequeas y grandes es el flujo de
informacin y el proceso de toma de decisiones que se emplea y no el
flujo fsico. SECCIN 2 EJERCICIOS 1.14. Defina un sistema de
produccin. 1.15. Identifique un sistema de produccin de su eleccin
y defnalo. 1.16. Cules son las cuatro componentes principales de un
sistema de produccin? 1.17. Considere un sistema productivo que
fabrica bicicletas. Identifique el flujo de materiales y el flujo
de informacin. 1.18. Explique las dificultades que existen para
cumplir simultneamente con los tres objetivos de con versin de
materiales. 1.19. Analice las interrelaciones entre una planta de
produccin continua, un taller intermitente, la distri bucin por
proceso y la distribucin por producto. 1.20. "En una organizacin
divisional se prefiere la efectividad en el mercado a costa de
alguna inefi- ciencia interna." Establezca si est o no de acuerdo
con esta afirmacin y explique por qu. 1.21. Por qu son comunes las
organizaciones matriciales en ambientes de investigacin y
desarrollo?
38. 16 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN 1.22. Proponga un
organigrama para el Arsenal de Venecia. 1.23. Proponga una
distribucin de planta posible para el Arsenal de Venecia. 1.24.
Establezca si los siguientes productos son de industrias de alta o
baja tecnologa y haga un anli sis: muebles, derivados de leche,
cosmticos, bicicletas, refrescos. 1.25. Analice la siguiente
afirmacin: "La diferencia principal entre las organizaciones
industriales grandes y pequeas es el flujo de informacin y el
proceso de toma de decisiones empleado y no la naturaleza del
proceso fsico." Para este momento nos damos cuenta de que los
sistemas de produccin son complejos y re- quieren administrarse.
Las tecnologas de administracin de la produccin comprenden mu- chos
aspectos; algunos de ellos son comportamiento, tecnologa de
procesos, calidad y planea- cin y control de la produccin (PCP). Se
dedicar la atencin a PCP porque es una parte significativa de esta
tecnologa de administracin de la produccin y el tema ms importante
de este libro. Se examinar la evolucin de la tecnologa de PCP, se
definir la vasta rea que re- presenta, se introducir el concepto de
ciclo de vida del producto y se analizarn las tecnologas
pertinentes. 3.1Evolucin Ya se estudiaron las contribuciones de los
pioneros en administracin como Taylor y Fayol. Taylar abri el
camino del anlisis orientado a las operaciones. Gantt, su
contemporneo y aso- ciado, agreg otra dimensin al trabajo de Taylor
al reconocer que un proceso es una combina- cin de operaciones.
Desarroll un mtodo rudimentario para programarlas, la grfica de
Gantt. Esta grfica se usa actualmente y maneja problemas de
programacin y el ambiente de los proyectos. En el captulo 8 se
estudian las grficas de Gantt con ms detalle. En la misma poca,
Frank y Lillian Gilbreth (Gilbreth and Gilbreth, 1917) trabajaron
en equipo para desarrollar ms el campo del anlisis de las
operaciones. Dieron origen a la idea de que las operaciones se
pueden desglosar en componentes de trabajo independientes, como to-
mar, buscar y soltar. Al unir estas componentes en diferentes
formas se crean las operaciones. Su trabajo es una base para los
estndares de tiempo predeterminados que se usan para estimar
tiempos de operacin, datos importantes para la planeacin y el
control de la produccin. Shewhart propuso uno de los primeros
enfoques cuantitativos para PCP. En la dcada de 1920 desarroll una
teora organizada de control de calidad estadstico aplicado a las
operacio- nes de manufactura. Su razonamiento para manejar la
variacin fue una novedad que sustituy los enfoques determinsticos
usados hasta el momento. El siguiente paso en PCP cuantitativos fue
la investigacin de operaciones (10). La 10 tu- vo sus inicios en la
Gran Bretaa durante la Segunda Guerra Mundial como un subproducto
de los esfuerzos de los pases aliados por desarrollar mtodos ms
poderosos para manejar proble- mas de operacin complejos. Despus de
la guerra, la IO continu su desarrollo y cada vez se aplicaba con
ms frecuencia en medios no militares como los sistemas de
produccin. La com- putadora dio un impulso adicional a esta
aplicacin, y hoy la investigacin de operaciones y la 3 TECNOLOGAS
PARA LA ADMINISTRACIN DE LA PRODUCCIN
39. CAPTULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 17 Administracin de
inventarios Sistema de produccin Planta Elementos de planeacin y
control de la produccin Planeacin de la capacidad a largo plazo
Planeacin de la produccin Requerimientos a corto plazo (capacidad
de materiales) Programacin Estimacin de costos y control de calidad
tecnologa de las computadoras son herramientas importantes en
planeacin y control de la produccin. La tecnologa de planeacin y
control de la produccin combina los flujos fsicos y de informa- cin
para administrar los sistemas de produccin. Igual que cualquier
unidad compleja, PCP consta de varios elementos. En la figura 1-8
se colocaron estos elementos en el flujo fsico de un sistema de
produccin. Los elementos estn colocados en varios lugares a lo
largo de la ruta del flujo. No se mues- tra la interaccin entre
ellos. La funcin de PCP integra el flujo de material usando la
informa- cin del sistema. La integracin se logra a travs de una
base de datos normal (figura 1-2). La interaccin con el ambiente
externo se logra pronosticando y comprando. El pronstico de la
demanda de los clientes da inicio a la actividad de planeacin y
control de la produccin. Las compras comunican al sistema de
produccin los insumos proporcionados por los provee- dores
externos. El extender la planeacin y control de la produccin a los
proveedores y clien- tes se conoce como administracin de la cadena
de proveedores. Algunos elementos estn asociados con la planta
misma. La planeacin a largo plazo de la capacidad garantiza que la
capacidad futura ser adecuada para cumplir con la demanda futura, y
puede incluir equipo, personal y tambin materiales. Esta decisin se
toma con la ayuda de una tcnica llamada planeacin agregada. La
planeacin de la produccin transforma los pro- nsticos de demanda en
un plan maestro de produccin, el cual toma en cuenta la
disponibili-
40. dad global de capacidad y materiales. La planeacin
detallada genera los requerimientos inme- diatos de los materiales
y la capacidad, y realiza una programacin de la produccin a corto
plazo. Adicionalmente, la administracin del inventario mantiene y
controla la materia prima, el trabajo en proceso y los bienes
terminados. La estimacin y control de costos y el seguimien- to de
la calidad incluyen todas las componentes del sistema de produccin.
Muchos de estos elementos se relacionan con actividades efectuadas
por otras funciones, por ejemplo, el departamento de compras o la
funcin de produccin. PCP hace exactamente lo que su nombre dice:
planea y controla la produccin. Para entender cmo se hace esto, se
usa un ciclo de retroalimentacin (figura 1-9). El corazn del ciclo
es un proceso; puede tratarse de compras, produccin, costos, inven-
tario, etctera. Cada proceso individual tiene una entrada y una
salida especficas. En el proce- so de inventarios, el material que
fluye entra y sale. La diferencia en las tasas de flujo determina
el nivel de inventario. Cada proceso tiene una meta, de nuevo
especfica. La meta de produc- cin puede ser un plan de produccin,
mientras que la de costos puede ser operar dentro de cier- to nivel
de costos. Se mide la salida del proceso actual y se compara con la
meta. Cualquier desviacin re- troalimenta al proceso o su entrada.
El control de la desviacin hace que cambie el proceso o la entrada.
Las funciones principales de PCP son establecer las metas y medir
las desviaciones. Entonces, la esencia de la planeacin y control de
la produccin consiste en la administracin de las desviaciones al
mismo tiempo que las metas son consistentes con las de la
organizacin. La meta es la optimizacin de los sistemas, y no la
optimizacin de slo un elemento. 3 3 Ciclo de vida de un producto El
ciclo de vida de un producto describe la evolucin del producto segn
lo miden las ventas a travs del tiempo. Las cinco etapas de la vida
de un producto son planeacin del producto, in- troduccin,
crecimiento, madurez y declinacin. La figura 1-10 muestra las
ventas en cada etapa. La planeacin del producto es la etapa de
desarrollo en que se determinan tanto el diseo del producto como su
proceso de produccin. No hay ventas en esta etapa. La introduccin
representa un periodo de bajo volumen de ventas. El producto se
refina y comienzan los esfuerzos de comercializacin. 1 8 PLANEACIN
Y CONTROL DE LA PRODUCCIN
41. CAPITULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 19 En la etapa de
crecimiento el producto crece con rapidez y hay un aumento
acelerado en las ventas. Este periodo es difcil para la organizacin
de la manufactura que tiene que cumplir con el incremento en el
volumen de ventas. En la madurez se observa una disminucin en la
tasa de crecimiento, conforme se va satu- rando el mercado. La
demanda es estable y puede declinar poco a poco. Se ve una baja en
la demanda del producto en la etapa de declinacin. El producto ha
sido remplazado por nuevos productos. Las ventas y las utilidades
disminuyen y, en algn momen- to, se detiene la produccin. Ni los
ciclos de vida ni la duracin de cada etapa son iguales para todos
los productos. Para algunos el ciclo de vida puede ser corto
(varios aos para productos de alta tecnologa o una temporada para
artculos de moda). Otros productos pueden sobrevivir aos. Si se
modifica un producto puede alargarse su ciclo de vida. Como se
estudiar en la siguiente seccin, las distin- tas etapas del ciclo
de vida de un producto requieren que vare la administracin de la
tecno- loga. 3.4 Tecnologa apropiada Reflexionemos en lo que se ha
aprendido hasta ahora. Los sistemas de produccin son comple- jos,
tienen el mismo flujo material genrico pero diferente flujo de
informacin, pueden ser de alta o baja tecnologa y sus procesos de
toma de decisiones dependen de su tamao. Una com- plicacin ms se ve
cuando se toma en cuenta el ciclo de vida del producto. Las
tecnologas de administracin de la produccin representan la base del
conocimiento desarrollado a travs de los aos para manejar este
medio complejo. Esta base de conocimien- to usa tcnicas que han
surgido para resolver diferentes tipos de problemas. La cuestin es
seleccionar la mezcla adecuada de tecnologas de administracin de la
pro- duccin, esto se estudiar en captulos posteriores, despus de
presentar por separado cada
42. 20 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN tecnologa. Por
ejemplo, se analizarn los pronsticos en el captulo 4, se
relacionarn con el inventario en el captulo 6 y ms adelante se
integrarn al estudiar la planeacin de requeri- mientos de
materiales en el captulo 7. Estas tcnicas representan el enfoque
"cientfico" para seleccionar la tecnologa. En la realidad, lograr
una asociacin exitosa entre la tecnologa y el problema es tanto un
"arte" como una ciencia. Se necesita experiencia; sin embargo,
existen ciertos consejos que pueden ayudar al enfrentarse con la
eleccin. Inicialmente, se debe estar consciente de que las
distintas etapas del ciclo de vida del pro- ducto pueden requerir
tcnicas diferentes. Es comn que las etapas de planeacin e introduc-
cin del producto (figura 1-10) abarquen actividades tipo proyecto.
As, es apropiado el enfo- que de administracin de proyectos
(captulo 9). Adems, en esta etapa se hacen pronsticos a largo plazo
y debe planearse la capacidad (captulos 4 y 5). Durante la etapa de
crecimiento de- ben usarse modelos dedicados a cambios dinmicos. En
esta etapa se puede introducir, por ejemplo, MRPII (captulos 7 y
10) y realizar una programacin detallada de la produccin (ca- ptulo
8) y la administracin del inventario (captulos 6 y 7). La etapa de
madurez requiere que se usen estas tcnicas, pero dando ms
importancia a los modelos estticos que a los dinmicos. La situacin
cambia cuando se llega a la etapa de declinacin; se vuelve dinmica
de nuevo, aunque esta vez para decrecer. La mezcla adecuada depende
tambin del tipo de organizacin con la que se trabaja. Como se vio,
deben considerarse tanto las disposiciones fsicas como las
organizacionales y el grado de refinamiento tcnico. Una gua
esencial al disear un sistema de PCP es la frase "sencillo y
bello". Esto no es tan simple como suena; es trivial encontrar una
solucin complicada para un problema sencillo. Sin embargo, se
requiere un mayor esfuerzo para encontrar un solucin sencilla para
un proble- ma complicado. En la mayora de los casos, con el tiempo,
la solucin ms sencilla ser la me- jor. La etiqueta del precio de
implantar tecnologas de administracin puede ser grande o pe- quea,
ya sea por el tiempo invertido o por los costos. Por ejemplo,
instalar un sistema MRP II puede costar de unos cuantos miles de
dlares a varios cientos de miles. La regla es no gastar ms de lo
que se puede ganar, que es otra manera de establecer una ley bsica
de economa, la de los rendimientos devaluados. En forma ms precisa,
se gasta slo hasta el punto en que los costos marginales son
iguales a los rendimientos marginales. Habiendo examinado aquello
que puede ayudar a la toma de decisiones, se estudiarn los tipos de
decisiones. 1.26. Considere la produccin de lpices descrita en la
seccin 2. Dibuje el flujo fsico para este proceso de produccin e
identifique la manera en que interactan los elementos de PCP con
ese flujo fsico en el medio ambiente especfico. 1.27. Utilice el
ciclo de control d